(57)【要約】【課題】  固液分離装置において分離された後の水分を的確に処理し、公共の下水処理施設への負担を軽減することができる生ゴミ処理システムを提供する。【解決手段】  生ゴミを粉砕するディスポーザ４２と、粉砕された生ゴミを搬送水により搬送するポンプ４１と、ポンプ４１により搬送された生ゴミから水分を分離する固液分離装置１０と、固液分離装置１０により分離された固形分を処理する生ゴミ処理機４６とを備えた生ゴミ処理システム１であって、固液分離装置１０により生ゴミから分離された水分を被処理水とし、当該被処理水中の有機物を低減処理した後、被処理水から汚泥を分離する膜分離活性汚泥装置４８を備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミを粉砕する粉砕手段と、該粉砕された生ゴミを搬送水により搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された生ゴミから水分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段により分離された固形分を処理する生ゴミ処理手段とを備えた生ゴミ処理システムにおいて、
前記固液分離手段により生ゴミから分離された水分を被処理水とし、当該被処理水中の有機物を低減する有機物低減処理手段と、当該有機物低減処理手段により処理された後の前記被処理水から汚泥を分離する分離処理手段とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理システム。
【請求項２】
前記分離処理手段は、微孔性薄膜により構成され、当該微孔性薄膜をばっ気洗浄しながら、前記被処理水を吸引し、前記微孔性薄膜を通過させるろ過処理手段であることを特徴とする請求項１の生ゴミ処理システム。
【請求項３】
前記微孔性薄膜は、浸漬型平膜であることを特徴とする請求項２の生ゴミ処理システム。
【請求項４】
前記分離手段により汚泥が分離された前記被処理水を、再利用水として用いることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の生ゴミ処理システム。
【請求項５】
前記再利用水を前記搬送水として用いることを特徴とする請求項４の生ゴミ処理システム。
【請求項６】
前記生ゴミ処理手段は、前記固形分を生物処理すると共に、前記分離処理手段により分離された前記汚泥を、前記生ゴミ処理手段により処理することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５の生ゴミ処理システム。
【請求項７】
前記分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された前記被処理水を電気化学的手法により処理する電気化学的処理手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の生ゴミ処理システム。
【請求項８】
前記電気化学的処理手段は、前記被処理水を電気化学的手法により脱窒、及び／又は、脱リン処理することを特徴とする請求項７の生ゴミ処理システム。
【請求項９】
前記電気化学的処理手段は、前記被処理水を電気化学的手法により脱色、及び／又は、除菌処理することを特徴とする請求項７又は請求項８の生ゴミ処理システム。
【請求項１０】
前記分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された前記被処理水に、電気化学的手法により処理された後の電解水を添加する電解水添加手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の生ゴミ処理システム。
【請求項１１】
前記電気化学的処理手段により処理された後の前記被処理水又は、前記電解水添加手段により前記電解水が添加された後の前記被処理水を前記搬送水として用いることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０の生ゴミ処理システム。
【請求項１２】
前記電気化学的処理手段により処理された後の前記被処理水、又は、前記電解水添加手段からの前記電解水を前記微孔性薄膜に逆流させることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１の生ゴミ処理システム。
【請求項１３】
前記分離処理手段により汚泥を分離された後の前記被処理水、又は、前記電気化学的処理手段により処理された後の前記被処理水、又は、前記電解水添加手段により前記電解水が添加された後の前記被処理水を、前記生ゴミ処理手段に散布する水として用いることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１又は請求項１２の生ゴミ処理システム。
【請求項１４】
前記生ゴミ処理手段に散布する水の全塩素濃度を、１．５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１３の生ゴミ処理システム。
【請求項１５】
前記分離処理手段より前段に前記被処理水から油を除去するための油除去手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３又は請求項１４の生ゴミ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レストランやマンション、複合ビルのような集合建物などから排出される生ゴミを粉砕して搬送水により搬送して処理する生ゴミ処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の生ゴミ処理システムでは、レストランやマンション等の厨房において発生する生ゴミを、例えば厨房に設置されたディスポーザにより粉砕し、貯溜槽（タンク槽）に一旦貯溜した後、搬送水及びポンプにより固液分離装置に搬送する。その後、固液分離装置において搬送された生ゴミを固形分と水分とに分離し、固形分を好気性微生物が投入された発酵処理型の生ゴミ処理機により、又は、固形分を炉の中に投入して、加熱することにより処理していた（特許文献１参照。）。
【０００３】
他方、固液分離装置において分離された水分は、浄化槽に搬送され、油分や前記固液分離装置において分離しきれなかった固形分等を除去した後、公共の下水道に排出していた。
【特許文献１】特開平６−２４５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、固液分離装置において分離された水分は、生ゴミと混合された搬送水及び生ゴミから排出された水分であるため、多くの有機物が含まれている。そのため、当該有機物が多く含まれた水分（以下、有機性廃水という。）を、そのまま公共の下水道に排出した場合、公共の下水処理施設に多大な負担を強いることとなり、問題となっていた。
【０００５】
また、有機性廃水を下水道に排出する前段に配置される浄化槽は、比較的大きな沈殿槽により構成されていたため、システム自体が大型化し、設置面積を十分に確保することが困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の生ゴミ処理システムは、生ゴミを粉砕する粉砕手段と、該粉砕された生ゴミを搬送水により搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された生ゴミから水分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段により分離された固形分を処理する生ゴミ処理手段とを備えたものであって、固液分離手段により生ゴミから分離された水分を被処理水とし、当該被処理水中の有機物を低減する有機物低減処理手段と、当該有機物低減処理手段により処理された後の被処理水から汚泥を分離する分離処理手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明の生ゴミ処理システムは、上記発明において、分離処理手段は、微孔性薄膜により構成され、当該微孔性薄膜をばっ気洗浄しながら、被処理水を吸引し、微孔性薄膜を通過させるろ過処理手段としたものである。
【０００８】
請求項３の発明の生ゴミ処理システムは、上記発明において、微孔性薄膜を浸漬型平膜としたものである。
【０００９】
請求項４の発明の生ゴミ処理システムは、上記各発明において、分離手段により汚泥が分離された被処理水を、再利用水として用いるものである。
【００１０】
請求項５の発明の生ゴミ処理システムは、上記発明において、再利用水を搬送水として用いるものである。
【００１１】
請求項６の発明の生ゴミ処理システムは、上記各発明において、生ゴミ処理手段は、固形分を生物処理すると共に、分離処理手段により分離された汚泥を、生ゴミ処理手段により処理するものである。
【００１２】
請求項７の発明の生ゴミ処理システムは、上記各発明において、分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された被処理水を電気化学的手法により処理する電気化学的処理手段を備えたものである。
【００１３】
請求項８の発明の生ゴミ処理システムは、上記発明において、電気化学的処理手段は、被処理水を電気化学的手法により脱窒、及び／又は、脱リン処理するものである。
【００１４】
請求項９の発明の生ゴミ処理システムは、請求項７又は請求項８の発明において、電気化学的処理手段は、被処理水を電気化学的手法により脱色、及び／又は、除菌処理するものである。
【００１５】
請求項１０の発明の生ゴミ処理システムは、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の発明において、分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された被処理水に、電気化学的手法により処理された後の電解水を添加する電解水添加手段を備えたものである。
【００１６】
請求項１１の発明の生ゴミ処理システムは、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０の発明において、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水又は、電解水添加手段により電解水が添加された後の被処理水を搬送水として用いるものである。
【００１７】
請求項１２の発明の生ゴミ処理システムは、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１の発明において、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水、又は、電解水添加手段からの電解水を微孔性薄膜に逆流させるものである。
【００１８】
請求項１３の発明の生ゴミ処理システムは、上記各発明において、分離処理手段により汚泥を分離された後の被処理水、又は、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水、又は、電解水添加手段により電解水が添加された後の被処理水を、生ゴミ処理手段に散布する水として用いるものである。
【００１９】
請求項１４の発明の生ゴミ処理システムは、上記発明において、生ゴミ処理手段に散布する水の全塩素濃度を、１．５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下とするものである。
【００２０】
請求項１５の発明の生ゴミ処理システムは、上記各発明において、分離処理手段より前段に被処理水から油を除去するための油除去手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、生ゴミを粉砕する粉砕手段と、該粉砕された生ゴミを搬送水により搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された生ゴミから水分を分離する固液分離手段と、該固液分離手段により分離された固形分を処理する生ゴミ処理手段とを備えた生ゴミ処理システムにおいて、固液分離手段により生ゴミから分離された水分を被処理水とし、当該被処理水中の有機物を低減する有機物低減処理手段を備えたので、当該被処理水中の有機物を効果的に処理することができるようになる。
【００２２】
更に、本発明の生ゴミ処理システムは、有機物低減処理手段により処理された後の被処理水から汚泥を分離する分離処理手段を備えたので、有機物低減処理手段における処理時に生成された汚泥を的確に分離した後、被処理水のみを外部に排出することができるため、公共の下水処理施設への負担を軽減することができるようになる。
【００２３】
また、本発明によれば、被処理水を沈殿処理する大型の浄化施設が不要となるため、システムの小型化を図ることができるようになる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、上記発明において、分離処理手段は、微孔性薄膜により構成され、当該微孔性薄膜をばっ気洗浄しながら、被処理水を吸引し、請求項３の発明の如き浸漬型平膜にて構成される微孔性薄膜を通過させるろ過処理手段であるので、微孔性薄膜により、汚泥である固形分と水分とを効果的に分離することができるようになる。特に、微孔性薄膜をばっ気洗浄しながら、被処理水の吸引ろ過を行うため、該微孔性薄膜の閉塞を防ぎながら、安定した被処理水のろ過を行うことができるようになる。これにより、高濃度の汚泥中の被処理水であっても長期運転が可能となり、ろ過効率の向上を図ることができるようになる。また、浸漬型平膜により微孔性薄膜が構成されているため、メンテナンス作業性の向上及び耐久性の向上を図ることができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、分離手段により汚泥が分離された被処理水を、請求項５の発明の如き搬送水又は、分離手段の洗浄を行う逆流洗浄水などの再利用水として用いるので、水の有効利用を図ることができるようになり、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、上記各発明において、生ゴミ処理手段は、固形分を生物処理すると共に、分離処理手段により分離された汚泥を、生ゴミ処理手段により処理するので、産業廃棄物として処理が必要とされる汚泥の排出量を軽減することができるようになり、ランニングコストの低減を図ることができるようになる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、上記各発明において、分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された被処理水を電気化学的手法により処理する電気化学的処理手段を備えたので、当該電気化学的処理手段により被処理水中に生成される次亜ハロゲン酸などの酸化剤により、被処理水中の硝酸態窒素やアンモニア態窒素を窒素ガスへと還元処理することができると共に、被処理水の除菌及び殺菌処理を行うことができるようになる。
【００２８】
これにより、より一層、衛生的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出することができるようになる。
【００２９】
請求項８の発明によれば、上記発明において、電気化学的処理手段は、被処理水を電気化学的手法により脱窒、及び／又は、脱リン処理するので、被処理水中の窒素化合物、及び／又は、リン化合物を効果的に処理することができ、環境的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出することができるようになる。
【００３０】
請求項９の発明によれば、請求項７又は請求項８の発明において、電気化学的処理手段は、被処理水を電気化学的手法により脱色、及び／又は、除菌処理するので、衛生的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出することができるようになる。
【００３１】
請求項１０の発明によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の発明において、分離処理手段の後段に、当該分離処理手段により汚泥が分離された被処理水に、電気化学的手法により処理された後の電解水を添加する電解水添加手段を備えたので、電解水により、被処理水の除菌及び殺菌処理を行うことができるようになる。これによっても、衛生的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出することができるようになる。
【００３２】
請求項１１の発明によれば、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０の発明において、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水又は、電解水添加手段により電解水が添加された後の被処理水を搬送水として用いるので、衛生的にも好ましい状態の水を搬送水として有効利用することができるようになり、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００３３】
請求項１２の発明によれば、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１の発明において、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水、又は、電解水添加手段からの電解水を微孔性薄膜に逆流させるので、当該電解処理された後の電解水によって、微孔性薄膜に付着した汚泥を剥離させることができる。これにより、微孔性薄膜の再生を図ることができ、当該微孔性薄膜によるろ過効率の向上を図ることができるようになる。
【００３４】
請求項１３の発明によれば、上記各発明において、分離処理手段により汚泥を分離された後の被処理水、又は、電気化学的処理手段により処理された後の被処理水、又は、電解水添加手段により電解水が添加された後の被処理水を、生ゴミ処理手段に散布する水として用いるので、格別に市水などを用いることなく、生ゴミ処理手段において必要とされる水に有効利用することができる。そのため、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００３５】
請求項１４の発明によれば、上記発明において、生ゴミ処理手段に散布する水の全塩素濃度を、１．５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下とするので、例えば生ゴミ処理手段において微生物を用いる生物処理を行う場合であっても、生ゴミ処理手段に散布する水に含まれる結合塩素や遊離塩素などの全塩素によって、該微生物を死滅させ、処理効率が低下する不都合を未然に回避することができるようになる。
【００３６】
請求項１５の発明によれば、上記各発明において、分離処理手段より前段に被処理水から油を除去するための油除去手段を備えたので、分離処理手段において処理を行う前に被処理水の油除去処理を行うことができる。そのため、被処理水中の油が分離処理手段を構成する微孔性薄膜を閉塞し、分離処理効率が低下する不都合を未然に回避することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、固液分離装置において分離された後の水分を的確に処理し、公共の下水処理施設への負担を軽減することができる生ゴミ処理システムを提供する。以下、図面に基づき本発明の一実施形態を詳述する。図１は本発明の生ゴミ処理システム１の概略図、図２は膜分離活性汚泥装置４８の概略断面図、図３は膜分離活性汚泥装置４８に配設された微孔性薄膜２４の一部切欠斜視図を示している。
【００３８】
本実施例の生ゴミ処理システム１は、例えばホテルやレストランの厨房から排出される生ゴミやその他有機性の夾雑物などから成る厨芥を処理するためのものであり、本実施例では特に、レストランや大食堂の厨房に設けられる下膳コーナー４０から排出された生ゴミを処理する場合について説明する。
【００３９】
この生ゴミ処理システム１は、生ゴミを粉砕する粉砕手段としてのディスポーザ４２と、粉砕された生ゴミを搬送水により搬送するポンプ（搬送手段）４１と、ポンプ４１により搬送された生ゴミから水分を分離する固液分離装置（固液分離手段）１０と、固液分離装置１０により分離された固形分を処理する生ゴミ処理機（生ゴミ処理手段）４６と、固液分離装置１０により分離された水分を被処理水として処理する膜分離活性汚泥装置（有機物低減処理手段及び分離処理手段）４８と、膜分離活性汚泥装置４８により処理された後の被処理水を電気化学的手法により処理する電解処理装置４９と、該電解処理装置４９にて処理され、中水として使用可能となった再生水を貯溜するための再生水タンク５８とを備えている。
【００４０】
ディスポーザ４２は、上記下膳コーナー４０から排出された生ゴミを粉砕するものであり、該ディスポーザ４２により粉砕された生ゴミは、市水などから供給される搬送水と共に、ポンプ槽４４に一旦収容される。ポンプ槽４４は、上記ポンプ４１が配設されており、ポンプ槽４４内に一定量の生ゴミ及び搬送水が貯溜された際に、これら生ゴミ及び搬送水をポンプ４１により前記固液分離装置１０に搬送可能としている。
【００４１】
固液分離装置１０は、搬送された生ゴミ及び搬送水を固形分と水分とに分離する装置であり、上面に開口する箱体１２と、箱体１２内に設けられた金属製の処理槽１４と、脱水槽１６などから構成されている。処理槽１４は、上面に開口した有底円筒状を呈しており、この上面開口には、回転自在に箱体１２上部に枢支された図示されない蓋にて開閉自在に閉塞されている。脱水槽１６は、処理槽１４と同様に上面に開口した有底円筒状を呈しており、処理槽１４の内壁と間隔を存して回転自在に設けられている。また、この脱水槽１６の側面には固形分の通過を阻止し、水分のみを通過させるための複数の小穴１７が形成されている。
【００４２】
そして、箱体１２の下部には駆動装置１８が設けられている。この駆動装置１８の回転軸１８Ａは、処理槽１４を貫通して脱水槽１６底部の中心に接続されている。駆動装置１８が運転されることにより、脱水槽１６が回転し、当該脱水槽１６内部に収容された固形分に付着した水分若しくは固形分に含まれる保有水の一部又は大部分は遠心力で分離される。そして、遠心分離により水分が分離された固形分は、前記生ゴミ処理機４６に搬送される。
【００４３】
生ゴミ処理機４６は、内部に図示しない攪拌機を備えた同じく図示しない処理槽により構成されており、当該処理槽内には、有機物を分解する好気性微生物が収容されている。また、生ゴミ処理機４６は、処理槽内に空気を導入する図示しないばっ気装置を備えており、当該ばっ気装置を運転することにより、処理槽内に空気が導入され、処理槽内の好気性微生物の活動を促進する構成とされている。
【００４４】
他方、処理槽１４の底部には固形分から分離された水分を排水するための図示しない排水口が形成されており、この排水口に接続された排水管１９が箱体１２を貫通して膜分離活性汚泥装置４８に接続されている。
【００４５】
膜分離活性汚泥装置４８は、固液分離装置１０において生ゴミの固形分から分離された水分（被処理水）、即ち、ディスポーザ４２から生ゴミを固液分離装置１０に搬送するための搬送水と、生ゴミが保有する保有水であって、生ゴミに含有される有機物の一部が溶解又は浮遊した有機性廃水中の有機物を低減処理し、更に、当該水分（被処理水）をろ過処理するものである。
【００４６】
ここで、膜分離活性汚泥装置４８について図２を参照して説明する。この膜分離活性汚泥装置４８は、内部に図示しない好気性微生物（有機物低減処理手段）を収容した水分処理槽２２と、水分処理槽２２内に配設された複数の微孔性薄膜２４と、当該微孔性薄膜２４により処理された被処理水を汲み上げるための吸引ポンプ２６と、水分処理槽２２の下部に設けられ、微孔性薄膜２４に旋回流を与えると共に、水分処理槽２２内の好気性微生物に空気を供給するブロワー２８とを備えている。
【００４７】
微孔性薄膜２４は、浸漬型平膜であり、図３に示す如く前後面を形成する膜体３０、３０と、これら膜体３０、３０の周囲を囲繞する枠体３３とから構成されている。この膜体３０、３０の内部には、スペーサー３２、３２及び支持体３４が形成されている。また、枠体３３の上部には、膜体３０、３０間と連通すると共に、前記吸引ポンプ２６に接続するための集水出口３６が形成されている。
【００４８】
ここで、膜体３０、３０は、所定の径以下の微孔を形成した膜部材であり、被処理水中に含まれる油分、微粒子及びバクテリア等を通さずに水分のみを透過可能とする。これにより、被処理水中の油分、微粒子及びバクテリア等は膜体３０により分離され、膜体３０内に吸引された水分のみが微孔性薄膜２４の上部に形成された集水出口３６に達する。
【００４９】
また、水分処理槽２２の下部に設けられたブロワー２８は、水分処理槽２２内に気泡を供給するものである。この気泡は水分処理槽２２内に収容された好気性微生物に供給され、活発化された好気性微生物によって水分処理槽２２内の被処理水中の有機物は硝酸態窒素や亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素などに分解される。尚、このとき、好気性微生物により有機物が分解されることにより汚泥が生成される。
【００５０】
また、ブロワー２８により被処理水中に供給される気泡は、旋回流となり、微孔性薄膜２４の表面に付着した微粒子をばっ気洗浄する。これにより、微孔性薄膜２４をばっ気洗浄しながら被処理水中の水分のみを吸引して、膜体３０を通過させるので、膜体３０の微孔の閉塞を抑制しながら、安定したろ過処理を行うことができる。これにより、高濃度排水中で長期運転が可能となり、ろ過効率の向上を図ることができるようになる。
【００５１】
尚、水分処理槽２２の底部には好気性微生物による被処理水中の有機物の分解処理により生成された汚泥を前記生ゴミ処理機４６に返送するための返送口２９が形成されており、この返送口２９に接続された返送管３８が生ゴミ処理機４６に接続されている。
【００５２】
他方、吸引ポンプ２６には、膜体３０内に吸引され、微孔性薄膜２４の上部に形成された集水出口３６に収集された被処理水を電解処理装置４９に供給するための排水管３９が接続されている。
【００５３】
電解処理装置４９は、内部に図示しない被処理水の流入口と流出口を有する処理室５０を構成する処理槽５１と、該処理室５０の被処理水中に少なくとも一部が浸漬するように対向して配置された一対の電極５２、５３と、該電極５２、５３に通電するための電源５４及び該電源５４を制御するための図示しない制御装置などから構成されている。
【００５４】
前記電極５２及び５３は、例えば白金（Ｐｔ）又は白金とイリジウム（Ｉｒ）の混合物などの貴金属電極、又は、これらを被覆した不溶性の導電体から構成されている。また、この処理槽５１には、ポンプ５６が介設された配管５７が接続されており、該配管５７は、図示しない弁装置を介して外部又は再生水タンク５８に接続されている。
【００５５】
次に、本実施例の生ゴミ処理システム１の動作について説明する。厨房の下膳コーナー４０から排出された生ゴミは、ディスポーザ４２に搬送される。そして、ディスポーザ４２内の生ゴミは粉砕された後、搬送水と共にポンプ槽４４に貯溜される。ポンプ槽４４内で一定量貯溜された生ゴミ及び搬送水はポンプ４１及び搬送水により固液分離装置１０に送られる。
【００５６】
固液分離装置１０は、駆動装置１８が駆動することにより脱水槽１６が回転する。この回転により、脱水槽１６内に収容された生ゴミの固形分に付着した水分或いは生ゴミが保有する保有水の一部が遠心力により脱水槽１６を経て外側の処理槽１４側に分離される。処理槽１４に移動した水分は図示しない排水口から排水管１９を経て、箱体１２の外部に排出される。
【００５７】
一方、所定時間遠心力により脱水された生ゴミの固形分は次に生ゴミ処理機４６に送られる。生ゴミ処理機４６に送られた生ゴミの固形分は好気性微生物によりバイオ分解処理又は熱乾燥処理される。
【００５８】
他方、固液分離装置１０及び生ゴミ処理機４６から排出された水分は、被処理水として膜分離活性汚泥装置４８の水分処理槽２２に至る。膜分離活性汚泥装置４８は、図示しない制御装置によりブロワー２８、吸引ポンプ２６が運転されると、被処理水中の水分のみが微孔性薄膜２４の膜体３０内に吸引される。
【００５９】
ここで、水分処理槽２２内には、好気性微生物が収容されていることから、ブロワー２８により被処理水中に気泡（空気）が供給されることにより、活発化された好気性微生物によって水分処理槽２２内の被処理水中の有機物の低減処理がなされ、硝酸態窒素や亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素などに分解される。尚、このとき、好気性微生物により有機物が分解されることにより汚泥が生成される。そして、吸引ポンプ２６が運転されることにより、被処理水中に含まれる汚泥や微粒子又はバクテリア等が微孔性薄膜２４の表面に付着する。
【００６０】
微孔性薄膜２４の膜体３０内に吸引された水分は、膜体３０を通過することで浄化され、その後、スペーサー３２、支持体３４を経て集水出口３６に達し、吸引ポンプ２６により排水管３９を介して電解処理装置４９に送られ、処理室５０に貯溜される。
【００６１】
処理室５０内に被処理水が貯溜された電解処理装置４９は、制御装置により電源５４をＯＮとし、電極５２に正電位を、電極５３に負電位を印加する。これにより、電極５２はアノードとなり、電極５３はカソードとなる。
【００６２】
係る電位の印加により、カソードを構成する電極５３側では、アノードを構成する電極５２側において生成された電子が供給され、膜分離活性汚泥装置４８における有機物の分解により生成された被処理水中の硝酸態窒素としての硝酸イオンが亜硝酸イオンに還元される（反応Ａ）。更に、亜硝酸イオンに還元された硝酸態窒素は、カソードを構成する電極５３側において、電子が供給され、アンモニア（アンモニウムイオン）まで還元される（反応Ｂ）。以下に、反応Ａ及び反応Ｂを示す。
反応Ａ  ＮＯ3-＋Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→ＮＯ2-＋２ＯＨ-
反応Ｂ  ＮＯ2-５Ｈ2Ｏ＋６ｅ-→ＮＨ3（ａｑ）＋７ＯＨ-
【００６３】
他方、アノードを構成する電極５２側では、被処理水中に含有される塩化物イオンが電子を放出して塩素を生成する（反応Ｃ）。そして、この塩素は水に溶解して次亜ハロゲン酸としての次亜塩素酸を生成する（反応Ｄ）。そして、生成された次亜塩素酸は、膜分離活性汚泥装置４８において生成されたアンモニア（アンモニウムイオン）と反応し、複数の化学変化を経た後、窒素ガスに変換される（反応Ｅ）。以下、反応Ｃ乃至反応Ｅを示す。このとき、同時にオゾン、若しくは、活性酸素も生成される。
反応Ｃ  ＫＣｌ→Ｋ+＋Ｃｌ-
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
反応Ｄ  Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
反応Ｅ  ＮＨ3＋ＨＣｌＯ→ＮＨ2Ｃｌ＋Ｈ2Ｏ
ＮＨ2Ｃｌ＋ＨＣｌＯ→ＮＨＣｌ2＋Ｈ2Ｏ
ＮＨ2Ｃｌ＋ＮＨＣｌ2→Ｎ2↑＋３ＨＣｌ
【００６４】
また、被処理水中のアンモニア（アンモニウムイオン）は、アノードを構成する電極５２側で発生するオゾン、若しくは、活性酸素と反応Ｆに示す如く反応し、これによっても窒素ガスに脱窒処理される。
反応Ｆ  ２ＮＨ3（ａｑ）＋３（Ｏ）→Ｎ2↑＋３Ｈ2Ｏ
【００６５】
これにより、処理槽５１内に搬送された被処理水中の硝酸態窒素は、電気化学的に窒素ガスにまで還元処理され、再生水（中水）としてポンプ５６により再生水タンク５８又は外部へと搬送される。再生水タンク５８に貯溜された再生水は、ディスポーザ４２により粉砕された生ゴミを搬送する搬送水として再利用される。そして、再利用された再生水は再び同様のサイクルを繰り返し、再生水タンク５８に貯溜される。これにより、水の有効利用を図ることができるようになり、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００６６】
尚、微孔性薄膜２４の表面に付着した汚泥、油分、微粒子及びバクテリア等はブロワー２８から発生する気泡によってばっ気洗浄され、微孔性薄膜２４から剥がされ、水分処理槽２２内を浮遊し、水分処理槽２２下部に沈積する。その後、これら汚泥、油分、微粒子及びバクテリア等は返送管３８を介して生ゴミ処理機４６に送られ、前記固液分離装置１０にて分離された固形分と共に処理される。これにより、産業廃棄物として処理が必要とされる汚泥の排出量を軽減することができるようになり、ランニングコストの低減を図ることができるようになる。
【００６７】
また、ブロワー２８によるばっ気洗浄でも除去しきれないだけの汚泥、油分、微粒子及びバクテリア等が微孔性薄膜２４の表面に付着した場合には、前記電解処理装置４９にて処理された後の被処理水を微孔性薄膜２４内に逆流させるものとする。電解処理装置４９にて処理された後の被処理水中には、次亜ハロゲン酸等の酸化剤が含まれているため、微孔性薄膜２４に流入することにより、微孔性薄膜２４の表面に付着した汚泥等が剥離される。これにより、微孔性薄膜２４の再生を図ることができ、微孔性薄膜２４によるろ過効率の向上を図ることができるようになる。尚、本実施例では、上述した如く微孔性薄膜２４は、浸漬型平膜により構成されているため、メンテナンス作業性の向上及び耐久性の向上を図ることができる。
【００６８】
以上詳述した如く本発明によれば、固液分離装置１０により生ゴミから分離された水分を被処理水とし、活性汚泥装置４８において被処理水中の有機物を好気性微生物により低減し、更に、好気性微生物により処理された被処理水は、微孔性薄膜２４により汚泥等の固形分と分離したので、生ゴミから分離された水分中の有機物を効果的に処理することができるようになり、公共の下水処理施設への負担を軽減することができるようになる。
【００６９】
そのため、従来の如く生ゴミから分離された水分を沈殿処理する大型の浄化施設が不要となるため、システムの小型化を図ることができるようになる。
【００７０】
また、微孔性薄膜２４により汚泥が分離された被処理水を、電解処理装置４９により電気化学的手法により処理するため、被処理水中に生成される次亜ハロゲン酸などの酸化剤により、被処理水中の硝酸態窒素やアンモニア態窒素を窒素ガスへと還元処理することができると共に、被処理水の脱色、除菌及び殺菌処理を行うことができるようになる。これにより、より一層、衛生的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出又は、再生水として使用することができるようになる。そのため、当該被処理水を外部に排出した場合における公共の下水処理施設への負荷をより一層軽減することができるようになる。
【００７１】
尚、本実施例では、微孔性薄膜２４により汚泥が分離された被処理水を、電解処理装置４９により電気化学的手法により処理しているが、これ以外にも、別置きの電解水生成装置により次亜ハロゲン酸などの酸化剤を含有する電解水を生成し、ポンプなどを用いて微孔性薄膜２４により分離された被処理水に添加し、再生水としても同様の効果を得ることができる。尚、かかる場合においても、微孔性薄膜２４の表面にばっ気洗浄により除去しきれない汚泥等が付着した場合には、別置きの電解水生成装置により生成された電解水を微孔性薄膜２４に逆流させ、汚泥等の剥離を促進させても良いものとする。
【００７２】
また、この場合においても、別置きの電解水生成装置により生成された電解水が添加された被処理水を再生水（中水）としてディスポーザ４２により粉砕された生ゴミを搬送する搬送水として再利用しても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、詳述した上記実施例の場合であっても、電解処理装置４９の処理槽５１内に更に別置きの電解水生成装置により生成された電解水を添加しても良いものとする。これにより、より一層、被処理水の殺菌・除菌処理を行うことができ、衛生的な再生水を生成することができるようになる。
【００７４】
尚、本実施例では、電解処理装置４９において処理された後の被処理水又は、別置きの電解水生成装置により生成された電解水を添加した被処理水を再生水としてディスポーザ４２により粉砕された生ゴミの搬送に用いているが、これ以外にも、膜分離活性汚泥装置４８において処理された被処理水を再利用水としてディスポーザ４２により粉砕された生ゴミの搬送又は、膜分離活性汚泥装置４８の微孔性薄膜２４の逆流洗浄などに用いても良いものとする。これにより、水の有効利用を図ることができるようになり、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００７５】
次に、図４を参照して他の実施例の生ゴミ処理システム７０について説明する。尚、図４において、図１と同様の符号が付されているものは、同様又は類似の効果を有するものであるものとする。係る実施例の生ゴミ処理システム７０は、上記実施例における固液分離装置１０と膜分離活性汚泥装置４８との間に、固液分離装置１０において生ゴミの固形分から分離された水分（被処理水）、即ち、ディスポーザ４２から生ゴミを固液分離装置１０に搬送するための搬送水と、生ゴミが保有する保有水中に含まれる油を除去するグリーストラップ（油除去手段）７１を備えたものである。
【００７６】
このグリーストラップ７１は、固液分離装置１０において分離された水分（被処理水）を貯溜する貯溜槽７２と、この貯溜槽７２の上部を複数の処理室、係る実施例では３室に区画する仕切壁７３、７４と、仕切壁７４の後段において、貯溜槽７２下部の被処理水を吸い上げる、若しくは、選択的に自然流下させる搬送管７５とから構成されている。
【００７７】
係る構成により、固液分離装置１０において分離された被処理水がグリーストラップ７１の貯溜槽７２に搬送されると、被処理水中に含まれる油分が比重差により貯溜槽７２の上方に浮遊し、仕切壁７３、７４によって段階的に捕獲される。尚、仕切壁７３、７４によって捕獲された油分は、メンテナンス作業により除去するものとする。そして、油分が除去された貯溜槽７２下部の被処理水を搬送管７５を介して後段の膜分離活性汚泥装置４８に搬送する。
【００７８】
これにより、係る実施例では、膜分離活性汚泥装置４８より前段において被処理水中の油を除去することができるため、被処理水中の油が微孔性薄膜２４を閉塞し、分離処理効率が低下する不都合を未然に回避することができるようになる。
【００７９】
また、係る実施例では、上記実施例に加えて、電解処理装置４９において処理された後の被処理水を再生水（中水）としてポンプ５６により好気性微生物を備えた生ゴミ処理機４６に散水するものとする。これにより、処理後の被処理水を格別に市水などを用いることなく、生ゴミ処理機４６における好気性微生物に必要な水として有効利用することができる。そのため、水資源の節約を図ることができるようになる。
【００８０】
尚、このとき、電解処理装置４９において処理された被処理水の全塩素濃度、即ち、クロロアミンなどの結合塩素や遊離塩素の濃度が１．５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下の状態、例えば３ｐｐｍ以上５ｐｐｍ以下の状態で電解処理装置４９から再生水として生ゴミ処理機４６に散水するものとする。この全塩素濃度の調整は、図示しない全塩素濃度センサにより被処理水の全塩素濃度を検出し、これに基づき電解処理装置４９における電極５２、５３に供給する電流値を制御することで行うものとする。
【００８１】
これにより、高濃度の全塩素が含まれる再生水により生ゴミ処理機４６の好気性微生物を死滅させ、処理効率が低下する不都合を未然に回避することができる。
【００８２】
また、もう一つの他の実施例として上記各実施例における電解処理装置４９を図５に示す如き電解処理装置８０としても良いものとする。係る実施例の電解処理装置８０は、内部に図示しない被処理水の流入口と流出口を有する処理室８１を構成する処理槽８２と、該処理室８１の被処理水中に少なくとも一部が浸漬するように配置された電極８３、８４、８５と、これら電極８３、８４、８５に通電するための電源８６及び該電源８６を制御するための図示しない制御装置などから構成されている。
【００８３】
前記電極８３及び８４は、上記実施例の電極５２、５３と同様に、例えば白金（Ｐｔ）又は白金とイリジウム（Ｉｒ）の混合物などの貴金属電極、又は、これらを被覆した不溶性の導電体から構成されている。電極８５は、鉄（Ｆｅ）、又は、鉄を被覆した導電体により構成されている。また、この処理槽８２には、ポンプ５６が介設された配管５７が接続されており、該配管５７は、図示しない弁装置を介して外部又は再生水タンク５８に接続されている。
【００８４】
係る構成により、膜分離活性汚泥装置４８から電解処理装置８０の処理室８１内に被処理水が搬送されると、制御装置により電源８６をＯＮとし、電極８３に正電位を、電極８４に負電位を印加する。これにより、電極８３はアノードとなり、電極８４はカソードとなる。
【００８５】
係る電位の印加により、上記実施例と同様に、カソードを構成する電極８４側では、アノードを構成する電極８３側において生成された電子が供給され、膜分離活性汚泥装置４８における有機物の分解により生成された被処理水中の硝酸態窒素としての硝酸イオンが亜硝酸イオンに還元される（反応Ａ）。更に、亜硝酸イオンに還元された硝酸態窒素は、カソードを構成する電極８４側において、電子が供給され、アンモニア（アンモニウムイオン）まで還元される（反応Ｂ）。
【００８６】
他方、アノードを構成する電極８３側では、被処理水中に含有される塩化物イオンが電子を放出して塩素を生成する（反応Ｃ）。そして、この塩素は水に溶解して次亜ハロゲン酸としての次亜塩素酸を生成する（反応Ｄ）。そして、生成された次亜塩素酸は、膜分離活性汚泥装置４８において生成されたアンモニア（アンモニウムイオン）と反応し、複数の化学変化を経た後、窒素ガスに変換される（反応Ｅ）。このとき、同時にオゾン、若しくは、活性酸素も生成される。
【００８７】
また、被処理水中のアンモニア（アンモニウムイオン）は、アノードを構成する電極８３側で発生するオゾン、若しくは、活性酸素と反応Ｆに示す如く反応し、これによっても窒素ガスに脱窒処理される。これにより、処理槽８２内に搬送された被処理水中の硝酸態窒素は、電気化学的に窒素ガスにまで還元処理される。
【００８８】
このような被処理水中の窒素化合物の処理の終了後、制御装置は電極８５に正電位を、電極８３又は８４（以下、電極８３を例に挙げて説明する。）に負電位を印加する。これにより、電極８５はアノードとなり、電極８３はカソードとなる。
【００８９】
これにより、被処理水は電気化学的手法としての電解処理が行われ、アノードを構成する電極８５は、鉄又は、鉄を含有する材料により構成されていることから、鉄（II）イオンが被処理水中に溶出して、被処理水中において鉄（III）イオンにまで酸化される。
【００９０】
生成された鉄（III）イオンは、反応Ｇに示す如く脱リン反応により、被処理水中のリン酸イオンと凝集沈殿し、水に難溶性のリン酸鉄を生成する。
反応Ｇ  Ｆｅ3+＋ＰＯ43-→ＦｅＰＯ4↓
これにより、被処理水中に含有されたリン化合物としてのリン酸イオンをリン酸鉄として沈殿処理することができる。
【００９１】
そして、処理槽８２において脱窒、脱リン処理された被処理水は、再生水（中水）としてポンプ５６により再生水タンク５８又は外部へと搬送される。
【００９２】
これにより、係る実施例によれば、上記実施例に加えて、微孔性薄膜２４により汚泥が分離された被処理水を、電解処理装置８０により脱リン処理することができるため、より一層、環境的にも好ましい状態で被処理水を外部に排出することができるようになる。そのため、当該被処理水を外部に排出した場合における公共の下水処理施設への負荷をより一層軽減することができるようになる。
【００９３】
尚、上記各実施例で使用された固液分離装置１０及び生ゴミ処理機４６はそれに限定されるものでは無く、本発明を実施可能なものであれば、その形態は限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の生ゴミ処理システムの概略図である。
【図２】膜分離活性汚泥装置の概略断面図である。
【図３】膜分離活性汚泥装置に配設された微孔性薄膜の一部切欠斜視図である。
【図４】他の実施例の生ゴミ処理システムの概略図である。
【図５】もう一つの他の実施例の電解処理装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１、７０  生ゴミ処理システム
１０  固液分離装置
２２  水分処理槽
２４  微孔性薄膜
２６  吸引ポンプ
２８  ブロワー
４０  下膳コーナー
４１  ポンプ
４２  ディスポーザ（粉砕手段）
４６  生ゴミ処理機（生ゴミ処理手段）
４８  膜分離活性汚泥装置
４９、８０  電解処理装置（電気化学的処理手段）
５２、５３、８３、８４、８５  電極
５４、８６  電源
５８  再生水タンク
７１  グリーストラップ
【図１】
2005007385.tif 000003
【図２】
2005007385.tif 000004
【図３】
2005007385.tif 000005
【図４】
2005007385.tif 000006
【図５】
2005007385.tif 000007